手机电路知识

A. 手机射频电路结构和工作原理详解

一、射频电路组成和特点：

普通 手机射频  电路由接收通路、发射通路、本振电路三大电路组成。其主要负责接收信号解调；发射信息调制。早期手机通过超外差变频（手机有一级、二级混频和一本、二本振电路），后才解调出接收基带信息；新型手机则直接解调出接收基带信息（零中频）。更有些手机则把频合、接收压控振荡器（RX—VCO）也都集成在中频内部。

（射频电路方框图）

1、接收电路的结构和工作原理：

接收时，天线把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号经滤波，高频放大后，送入中频内进行解调，得到接收基带信息（RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N）；送到逻辑音频电路进一步处理。

1、该电路掌握重点:

（1）、接收电路结构。

（2）、各元件的功能与作用。

（3）、接收信号流程。

电路分析:

（1）、电路结构。

接收电路由天线、天线开关、滤波器、高放管（低噪声放大器）、中频集成块（接收解调器）等电路组成。早期手机有一级、二级混频电路，其目的把接收频率降低后再解调(如下图)。

（接收电路方框图）

（2）、各元件的功能与作用。

1)、手机天线：

结构：（如下图）

由手机天线分外置和内置天线两种；由天线座、螺线管、塑料封套组成。

作用：

a)、接收时把基站发送来电磁波转为微弱交流电流信号。

b)、发射时把功放放大后的交流电流转化为电磁波信号。

2)、天线开关：

结构：（如下图）

手机天线开关（合路器、双工滤波器）由四个电子开关构成。

（图一）                       （图二）

作用：其主要作用有两个：

a）、 完成接收和发射切换；

b）、 完成900M/1800M信号接收切换。

逻辑电路根据手机工作状态分别送出控制信号（GSM-RX-EN；DCS- RX-EN；GSM-TX-EN；DCS- TX-EN），令各自通路导通，使接收和发射信号各走其道，互不干扰。

由于手机工作时接收和发射不能同时在一个时隙工作（即接收时不发射，发射时不接收）。因此后期新型手机把接收通路的两开关去掉，只留两个发射转换开关；接收切换任务交由高放管完成。

3）、滤波器：

结构：手机中有高频滤波器、中频滤波器。

作用：

其主要作用：滤除其他无用信号，得到纯正接收信号。后期新型手机都为零中频手机；因此，手机中再没有中频滤波器。

4）、高放管（高频放大管、低噪声放大器）：

结构：手机中高放管有两个：900M高放管、1800M高放管。都是三极管共发射极放大电路；后期新型手机把高放管集成在中频内部。

但是另一方面，智能眼镜、 智能手表  推动全球可穿戴设备市场在2015年达到2亿台的规模， 智能家居  的火热更是带动了一波新的硬件狂潮，新型的硬件产品正在走向价值链的中心，硬件企业迎来了新的发展机会。

吕俊宽认为：“就如同 MTK手机  缔造了小米一样，这一波的智能硬件，也会缔造一批新的主导者。”

智能终端的“衰落”

2015年1月-3月，Gartner先后发布了关于PC、平板、智能手机的研究报告。

2014年，全球PC市场销量为3.15亿台，同比减少0.2%；全球平板电脑销量为2.16亿台，同比增长4.8%。吕俊宽分析表示：“PC已经是明日黄花，而平板电脑的辉煌只延续了不到三年时间，现在也开始走下坡路。”

至于智能手机，相对乐观。2014年，全球智能手机销量达到12亿台，比2013年的9.7亿台增长了28.4%。根据Gartner预计，2015年，智能手机市场依然能保持26%的增长速度。

但是，“这部分增长将主要来自新兴市场，比如非洲、东南亚。”吕俊宽表示，这些新兴市场的用户收入水平有限，并且短期内很难改变，“这也意味着，未来智能手机的增长空间主要是低端手机。”他预测，这些新兴市场的绝大多数手机的价格会维持在100美元左右。

更

需要指出的是，吕俊宽指出：“到2016年，全球智能手机增速骤降，只有12%。而到2018年，智能手机的增速就只剩下5%了。”很快，智能手机会陷入

与PC、平板类似的困境。更何况，苹果公司以20%的市场份额控制了90%的全行业利润，对其余智能手机厂商而言，今后几年的境况会更加窘迫。

庆幸的是，新兴智能硬件的崛起，为硬件市场注入了活力。

布局数据交互

2014

年，Google Glass、Apple

Watch带动了可穿戴设备市场的崛起。Gartner预测，2015年全球可穿戴设备市场出货量将达到2亿台，其中中国市场约1亿台。同

时，Google、Apple、三星均开始通过收购方式布局智能家居、车联网。而在国内，小米、BAT已陆续开始启动“IOT（万物互联）”布局。

吕俊宽介绍，根据GSMA对全球市场的最新调查，目前最受关注的硬件产品是智能家居，37%的调查消费者关注这一产品。排在第二位的则是水、电、交通，这些基础设施的智能化占比25%。其次是可穿戴设备，占比约13%。

“机会就在这些领域，但是，硬件企业如何给自己定位？”在吕俊宽看来，智能硬件是碎片化的，跟当前企业执着于硬件、价格的游戏规则不同，“目前很多智能硬件产品，其实并没有找到价值定位，他们还只是把产品智能化了而已。”

他认为，“布局智能家居的企业，必须要考虑到智能家居与智能城市的结合。”他举例介绍，比如，如果做空气净化器，那么应该意识到，智能空气净化器可以成为城

市空气质量的监测点，为城市环境提供数据支撑。而布局智能电器、智能电表的企业，则可以生成家庭的用电数据，并为城市提供能源数据。“更进一步，智能家居

企业可以根据家庭的智能化情况，分析一个小区、某个区域的智能化程度，并且生成这些地区的安全指数、房价指数、消费水平等等数据。”

B. 手机电路结构三大组成部分

手机电路结构由三大主要部分组成，分别是射频部分、基带部分和电源管理部分，各自承担不同的任务，共同确保手机的正常运行。

射频部分是手机通信的核心，主要负责信号的接收和发送。它包括天线、射频芯片和射频前端等组件。天线的作用是接收和发射无线电波，射频芯片则负责信号的调制与解调，射频前端则过滤并放大信号，以便在手机中传输。

基带部分则处理手机的基本功能，例如音频处理、数据传输和语音通话。基带电路通常包含音频芯片、应用处理器和存储器。音频芯片用于处理音频信号，应用处理器则运行手机的操作系统和其他应用程序，存储器则存储手机的数据和程序。

电源管理部分负责手机的电源供应和电量管理。电源管理电路包括电池接口、电源管理芯片和充电电路等组件。电池接口用于连接电池和手机，电源管理芯片负责管理手机的电源供应，而充电电路则用于给电池充电。

这三大组成部分紧密协作，彼此相互配合，使得手机能够正常运行，满足用户的各种需求。

C. 手机电路的工作原理

手机的大脑主要由逻辑控制部分与其接口电路组成，主要功能是实现对整机所有操作的控制，包括手机与基站间通信的连接控制，手机将接收到的信号进行转变还原成声音或字符的整个过程控制，将须传送的声音或字符变换成无线电波发射出去整个过程的控制，以及对键盘、显示、振铃等电路的控制。

逻辑控制部分电路主要包括微处理器、数据存储器、程序存储器等，逻辑接口电路包括键盘电路、显示电路、用户识别卡(SIM卡)电路、实时时钟电路、振铃振动及状态指示灯电路、键盘和显示背景灯电路等。下面让我一一道来它们在手机中的作用:

一、逻辑控制部分电路

1.微处理器

手机中的微处理器类似计算机中的中央处理器(CPU)，它是整台手机的控制中枢系统，也是逻辑部分的控制核心。微处理器通过运行存储器内的软件及调用存储器内的数据库，达到对手机整体监控的目的。凡是要处理的数据都要经过CPU来完成，手机各个部分管理等都离不开微处理器这个司令部的统一、协调指挥。随着集成电路生产技术及工艺水平的不断提高，手机中微处理器的功能越来越强大，如在微处理器中集成先进的数字信号处理器(DSP)等。

2.数据存储器

数据存储器(RAM)的作用主要是存储一些手机运行过程中须暂时保留的信息，比如暂时存储各种功能程序运行的中间结果，作为运行程序时的数据缓存区。手机中常用的存储器是静态存储器(SRAM)，又称随机存储器，其对数据(如输入的电话号码、短信息、各种密码等)或指令(如驱动振铃器振铃、开始录音、启动游戏等指令)的存取速度快，存储精度高，但其中所存信息一旦断电，就会丢失。数据存储器正常工作时须与微处理器配合默契，即在由控制线传输的指令的控制下，通过数据传输线与微处理器交换信息。数据存储器提供了整个手机工作的空间，其作用相当于计算机中RAM内部存储器。

3.程序存储器

部分手机的程序存储器由两部分组成，一个是快擦写存储器(FlashROM)，俗称字库或版本;另一个是电擦除可编程只读存储器(EEPROM)，俗称码片。手机的程序存储器存储着手机工作所必须的各种软件及重要数据，是整机的灵魂所在。

在手机程序存储器中，FlashROM作为只读存储器(ROM)来使用，主要是存储工作主程序，即以代码的形式装载了话机的基本程序和各种功能程序，话机的基本程序管理着整机工作，如各项菜单功能之间的有序连接与过渡的管理程序，各子菜单返回其上一级菜单的管理程序、根据开机信号线的触发信号启动开机程序的管理等，各功能程序比如电话号码的存储与读出、铃声的设置与更改、短信息的编辑与发送、时钟的设置、录音与播放、游戏等菜单功能的程序。快擦写存储器是一种非易失性存储器，当关掉电路的电源以后，所存储的信息不会丢失。它的存储器单元是电可擦除的，即快擦写存储器既可电擦除，又可用新的数据再编程。快擦写存储器在手机中一般用于相对稳定的、正常使用手机时不用更改程序的存储，这与它们有限的擦除、重写能力有关。FlashROM若发生故障，整个手机将陷入瘫痪。

码片(EEPROM)其主要特点是能进行在线修改存储器内的数据或程序，并能在断电的情况下保持修改结果。根据数据传输方式分类，码片可以分为两大类:一类为并行数据传送的码片，另一类为串行数据传送的码片。

现各种类型的手机所采用的码片很多，但其作用几乎是一样的，在手机中主要存放系统参数和一些可修改的数据，如手机拨出的电话号码、菜单的设置、手机解锁码、PIN码、手机的机身码(IMEI)等以及一些检测程序，如电池检测程序、显示电压检测程序等。码片出现问题时，手机的某些功能将失效或出错，如:菜单错乱、背景灯失控等。此时有如下现象:显示“联系服务商(CONTACT SERVICE)”;显示“电话失效，联系服务商(PHONE FAILED SEE SERVICE)”;显示“手机被锁(PHONE LOCKED)”;显示“软件出错(WRONG SOFTWARE)”;出现低电压告警、显示黑屏、不开机、不入网、显示字符不完整、不认卡等。由于EEPROM可以用电擦除，所以当出现数据丢失时可以用GSM手机可编程软件故障检修仪重新写入。

二、接口电路

以上谈到的都是控制手机内部的主要元件，但要想完全掌握控制权，还得有一样必需的东西，就是接口电路了，接口电路可以说是整个控制过程的起点或终点站，它直接反应出对手机控制的效果，也是用户接触得最多的地方。

1.键盘电路

键盘电路是用户向手机收、发信息的必经之路，键盘电路的每个按键处像是一个十字路口。当该点被按下时，该点所接的两条线的电平发生变化，逻辑电路检测到这种变化后，根据预设的程序来确定是那一个按键被按下，并响应其相应的功能。

2.显示电路

目前手机的显示器多采用液晶显示屏(LCD)，它直接关系到手机上的信息是否能正常显示。现在的手机电路中常使用两种方法将液晶显示屏连接到相应的驱动电路上:一是使用软导电排线，二是使用导电橡胶。

3.用户识别卡接口电路

用户识别卡(SIM卡)是GSM手机打开GSM网络的钥匙，此电路的正常运转关系到SIM卡是否能正常使用。手机中SIM卡电源一般为5v，卡时钟是3.25兆。

4.实时时钟电路

实时时钟电路的主要功能是:产生手机时钟信号，为用户提供一个准确的实时时钟。实时时钟由频率为32.768KHz的晶体振荡器及其相关电路构成。在该晶体的表面，大多都标有32.768的字样。若出现故障手机的时钟将出现停止运行或走时不准等故障。

5.振铃、振动器及状态指示灯电路

振铃、振动器电路的主要作用是当有来电时能发出声音或震动及时告知用户。状态指示灯则可反映出手机的收信、发信状态，常看到手机上一闪一闪的就是指示灯，不过并不是每款手机都有的。

6.键盘及显示背景灯电路

键盘及显示背景灯电路的主要作用是使用户在光线较弱的环境下能方便地对手机进行操作，该电路由若干个发光二极管及相应的驱动电路构成。现在手机的背景灯颜色也是大家选手机时比较关心的一点，如诺基亚8250的蓝光背景灯就是目前非常流行的一种

D. 手机维修之充电电路

手机充电电路故障和维修思路

主要有两部分IC，一个是充电IC，一个是USB IC

一、充电IC电路图如下分析

1.A2,B2,D2,C2为PP_VCC_MAIN，4.2V供电

2.F5脚为充电电容IC，储存电能的作用

3.A5,B5,D5,C5,E5脚位为USB供电5.0V

4.G3,E4为I2C总线信号

5.E3脚位1.8v上盖供电

6.F4脚USB对充电管的使能开关信号

7.G2脚为电源IC的控制中断信号

8.F1脚为CPU对充电检测信号

9.G4脚为LDO低压线性稳压器

10.G5脚为修改引导

11.A4,B4,C4,D4为BUCK_SW修改信号

12.A1,B1,D1,C1为电池供电PP_BATT_VCC

13.E2脚为修改ACT输入输出（Q管）

14.G1脚为CPU到充电管的中断信号

15.F2脚为电池到充电管的中断信号

二、USB IC的电路图如下：

1.F3脚为1.85V上盖供电

2.F4脚为电源IC3.0V供电

3.D5脚为3.3V供电

4.C3,C4脚为音频到USB管的偏压信号

5.A1,B1脚为U管到基带信号

6.C2脚为U管到电源IC，注意电阻和电容

7.A3,B3脚为CPU到U管的信号

8.E2,E1脚为CPU到U管的加速器数据传输

9.F2,F1脚为CPU到U管的DEBug数据传输

10.D2,D1脚为基带到CPU的数据传输

11.A5,B5为U管到cpu调试串行接口数据和时钟信号

12.F6脚为充电管输入供电

13.C5,E5脚为USB尾插充电输入

14.A2,B2,A4,B4为U管检测信号

15.E3脚为E75到U管检测信号

16.D6脚为U管电压过载保护，与充电IC相连

17.E4脚为总线1.8V供电使能开关信号

18.B6脚为U管到电源IC的复位信号

19.D3,D4为CPU的U管的总线信号

20.C6为U管到CPU的中断信号

21.E6脚为旁路信号，注意滤波电容

三、充电故障的维修思路：

正常充电电流为900mA左右，可检测充电电流判断能否充电。电池电量越高，电流越小。

1）不充电问题如下：

1.检测外配是否有问题

2.检测充电能否正常充电

3.检测USB能否连接电脑，来判断是U管还是充电IC故障

4.主板尾插测试点测试有无5V电压,测试5V电压有没有进主板

5.检测尾插排线、小板

6.有5V电压则测充电IC有没有，没有5v则可以飞线到充电IC，电子开关短接；充电IC周边元件，更换充电IC或者电源IC

2）充电很慢如下：

1.尾插小板不足5V（或者尾插排线）

2.通路的电子开关

3.充电电感和引导电容损坏（显示充电不进电）

4.充电IC或者电源

5.电池

3）插充电器关机：

松香法检测短路漏电位置，或者红外线感温法

4）充电异常（温度过高）：

1.排除外配、尾插、电池

2.检测电池座子有无塌陷和虚焊

3.检测电池座子脚位通断

4.上拉电阻，引导电容，充电电感(例如：L1401，C1402)

5）充电电路常见问题：

1.F5脚充电管--OL

2.2V夹电测试

3.充电蓝屏--硬盘数据

4.F4脚----开机不充电，关机充电

5.G2脚---自动开机，充电

6.F1脚---DET检测信号---充电越长电流越少

7.VDD_MAIN---电池、充电---两路提供

8.G1----Q管

9.F2----检测充电电量（检测脚）

6）U2管常见问题：

1.F6脚---干扰充电

2.3.0V --250mA 1.8V上盖---开机大电流 3.3V---开机大电流

3.A1,B1脚---基带CPU

4.A3,B3脚---USB电脑识别

5.E2,E1脚----版本识别

6.F2,F1脚----阻值总线UART

7.D2,D1脚---基带

8.E3脚---尾插到U2的检测信号

9.D6脚---开启充电管

10.E4脚---1.8V复位

11.D3,D4---上盖电流

四、不充电故障如下：

1.怎么坏的：

进水：耦合电容

摔：大电感

车充：U2

拆机：座子和周边元器件

2.电池无数据：（CPU,充电管，烧机检测脚位）

a.换电池

b.换座子

c.查座子阻值

d.补电压以及改线

3.有数据不充电：

a.显示充电不进电，检测电容和电感

b.不显示充电，检测三角管

c.有电流不进电，检测九角管（亮屏充，灭屏不充）

e.关机充，开机补充，不支持配件，检测U2

f.6S以上更换电池座子（新）

最后，有技术问题可留言或者联系我共同探讨!

E. 手机充电器电路图及原理图

手机充电器电路图及原理图：

电路主要由振荡电路、充电电路、稳压保护电路等组成，其输入电压AC220V、50/60Hz、40mA,输出电压DC4.2V、输出电流在 150mA~180mA。在充电之前，先接上待充电池，看充电器面板上的测试指示灯是否亮？若亮，表示极性正确，可以接通电源充电。

含义

VD1、Q1等元件组成稳压电压。若输出电压过高，则L2绕组的感应电压也将升高，D1整流、C4滤波所得电压升高。由于VD1两端始终保持5.6V的稳压值，则Q1b极电压升高，Q1导通程序加深，即对Q2b极电流的分流作用增强，Q2提前截止，输出电压下降若输出电压降低，其稳压控制过程与上述相反。

另外，R6、R4、Q1组成过流保护电路。若流过Q2的电流过大时，R6上的压降增加，Q1导通，Q2截止，以防止Q2过流损坏。